聚偏氟乙烯-改性羥基磷灰石復(fù)合膜的研究.pdf

1、聚偏氟乙烯（PVDF）是一種綜合性能優(yōu)良的結(jié)晶性聚合物，玻璃化溫度-39℃，熔點(diǎn)170℃，熱分解溫度320℃，擁有良好的機(jī)械性、熱穩(wěn)定性、耐腐蝕、耐溶劑、耐紫外等特性。因此PVDF在復(fù)合膜的制備和膜分離領(lǐng)域越來越受到人們的親睞。羥基磷灰石（Hydroxyapatite, HAP）是人體內(nèi)硬組織的主要無(wú)機(jī)成分，合成羥基磷灰石可應(yīng)用于很多方面，特別是在制備生物復(fù)合材料方面。但是HAP脆性較大，力學(xué)性能較差。而且納米HAP表面含有大量的羥基，

2、分子間作用力較大，純的納米HAP極易發(fā)生團(tuán)聚，因此對(duì)納米HAP的表面進(jìn)行改性和研究很有必要，另一方面較好的界面相容性還有利于蛋白和細(xì)胞的吸附。
　　本課題利用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)納米 HAP的表面進(jìn)行接枝改性，采用硅烷偶聯(lián)劑KH792和KH560分別改性納米HAP，提高納米粒子的分散性，并討論研究改性粒子的蛋白吸附等性能。然后采用L-Ser進(jìn)一步接枝改性 KH560-HAP，提高納米HAP對(duì)LZ的吸附，最后將純HAP和改性HAP同PVDF

3、復(fù)合成膜，研究復(fù)合膜的性能以及對(duì)LZ的靜態(tài)吸附、動(dòng)態(tài)吸附和解吸附吸附能力。為復(fù)合膜在蛋白吸附，水處理，和血液提純等方面提供了一定理論研究依據(jù)。
　　選用KH792對(duì)HAP進(jìn)行表面接枝，討論接枝的效果、改性HAP的分散效果、LZ的吸附能力。在此基礎(chǔ)上將 KH792-HAP與 PVDF復(fù)合成膜，討論了膜的形態(tài)，水通量和接觸角。結(jié)果表明：KH792-HAP的分散性相比純HAP的分散性有所提高，HAP表面的硅烷偶聯(lián)劑包覆層使得它在水溶液中

4、的分散性較好，團(tuán)聚降低。LZ吸附顯示KH792-HAP在改善了分散性的同時(shí)并沒有削弱其對(duì)LZ的吸附能力。水通量的測(cè)試顯示 KH792-HAP與 PVDF復(fù)合制備出的PVDF/KH792-HAP復(fù)合膜的水通量較大，單層復(fù)合膜在壓力0.1MPa時(shí)水通量為235.6l.m-2.h-1。而且由于改性粒子的添加，復(fù)合膜表面接觸角降低，相比純膜具有良好的親水性能。SEM顯示改性HAP在PVDF基體中均勻的分散。
　　為提高對(duì)LZ的吸附能力，采

5、用KH560處理HAP使得HAP表面帶上環(huán)氧基團(tuán)，進(jìn)一步開環(huán)接枝L-Ser,制備出L-Ser-KH560-HAP。討論了溫度，濃度對(duì)絲氨酸接枝效果的影響、改性粒子的分散性、粒徑分析、溶液離子強(qiáng)度對(duì) LZ吸附影響、LZ濃度對(duì)吸附的影響。結(jié)果表明：55℃為 L-Ser的最佳接枝溫度，改性后粒子粒徑相比純HAP較為均一，在水中的分散性較好。LZ的吸附研究顯示溶液離子強(qiáng)度越高蛋白的吸附量越低。改性粒子對(duì)蛋白的吸附存在一個(gè)吸附平衡。
　　將

6、 KH560-HAP與PVDF復(fù)合成膜，制備了單層和雙層PVDF/KH560-HAP復(fù)合膜，討論了復(fù)合膜的水通量、形貌，討論了時(shí)間、濃度、離子強(qiáng)度和pH值對(duì)復(fù)合膜吸附LZ的影響，并討論了復(fù)合膜對(duì)LZ的解吸附和重吸附以及對(duì)LZ的動(dòng)態(tài)吸附。結(jié)果表明：復(fù)合膜的水通量較好，改性粒子在基體中均勻的分散。對(duì)LZ的吸附實(shí)驗(yàn)顯示出復(fù)合膜對(duì)LZ吸附在10h左右達(dá)到吸附平衡。隨著LZ濃度的增大，復(fù)合膜最終的吸附趨于平衡。隨著溶液離子強(qiáng)度的增大，膜對(duì)LZ的吸